Домашняя автоматизация - Home automation

"Domotic" перенаправляется сюда. Не следует путать с Демотический.
«Умный дом» перенаправляется сюда. О фильме см. Умный дом.
Часть серия на
Автоматизация
Промышленные роботы-transparent.gif
Выставки
Награды

Премия IEEE в области робототехники и автоматизации

Роботы

Промышленный робот
Автономный исследовательский робот
Домашний робот

Общее назначение

Домашняя автоматизация
Банковская автоматизация
Лабораторная автоматизация
Интегрированная библиотечная система
Автоматизация вещания
Консольная автоматизация
Автоматизация зданий

Особая цель

Автоматизированный оператор
Автоматизированная управляемая машина
Автоматизированная автодорожная система
Автоматическая очистка бассейна
Автоматизированное рассуждение
Банкомат
Автоматическая покраска (робот)
Автоматизация поп-музыки
Газонокосилка-робот
Телефонный коммутатор
Торговый автомат

Социальные движения
Блок управления помещением
Панель управления CITIB-AMX
Термостат Nest Learning, показывающий влияние погоды на потребление энергии
Звонок видеодомофона с Wi-Fi камерой
Август Главная умный замок

Домашняя автоматизация или домотика[1] является автоматизация зданий для дома, называемого умный дом или умный дом. Система домашней автоматизации будет отслеживать и / или управлять такими домашними атрибутами, как освещение, климат, развлекательные системы и бытовая техника. Это может также включать домашнюю безопасность, такую ​​как системы контроля доступа и сигнализации. При подключении к Интернету домашние устройства являются важной составляющей Интернет вещей («Интернет вещей»).

Система домашней автоматизации обычно подключает управляемые устройства к центральному концентратору или «шлюзу». В пользовательский интерфейс для управления системой используются настенные терминалы, планшеты или настольные компьютеры, приложение для мобильного телефона или веб-интерфейс, который также может быть доступен за пределами предприятия через Интернет.

Несмотря на то, что существует множество конкурирующих поставщиков, все активнее работают над системами с открытым исходным кодом. Однако существуют проблемы с текущим состоянием домашней автоматизации, включая отсутствие стандартизированных мер безопасности и устаревание старых устройств без обратной совместимости.

Домашняя автоматизация имеет большой потенциал для обмена данными между членами семьи или доверенными лицами для обеспечения личной безопасности и может привести к мерам по энергосбережению с положительным воздействием на окружающую среду в будущем.

В 2013 году рынок домашней автоматизации оценивался в 5,77 миллиарда долларов США, а к 2020 году прогнозируется его рыночная стоимость в 12,81 миллиарда долларов США.[2]

История

Ранняя домашняя автоматизация началась с трудосберегающих машин. Автономный электрический или газовый бытовая техника стала жизнеспособной в 1900-х годах с введением распределение электроэнергии[3] и привел к введению стиральные машины (1904), водонагреватели (1889), холодильники, швейные машинки, посудомоечные машины, и сушилки для одежды.

В 1975 году появилась первая сетевая технология домашней автоматизации общего назначения, X10, был развит. Это протокол связи для электронных устройств. Он в основном использует передача электроэнергии проводка для сигнализации и управления, где сигналы включают краткие радиочастота всплески цифровые данные, и остается наиболее доступным.[4] К 1978 году продукты X10 включали 16-канальную командную консоль, ламповый модуль и приборный модуль. Вскоре появились настенный выключатель и первый таймер X10.

К 2012 году в США, по данным ABI Research, было установлено 1,5 миллиона систем домашней автоматизации.[5]По данным исследовательской компании Statista[6] К концу 2018 года в домах США будет установлено более 45 миллионов устройств умного дома.[7]

Слово "домотика" (и "домотика"когда используется как глагол) является сокращением латинского слова для дома (домус ) и слово робототехника.[1] Слово «умный» в «умном доме» относится к системе, которая осведомлена о состоянии своих устройств, что осуществляется с помощью протокола информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) и Интернета вещей (IoT).[8]

Приложения и технологии

Домашняя автоматизация широко распространена в самых разных сферах, в том числе:

Реализации

Кормушка для кошек с подключением к Интернету

В обзоре устройств домашней автоматизации, Потребительские отчеты обнаружил две основные проблемы для потребителей:[20]

  • Сеть Wi-Fi, подключенная к Интернету, может быть уязвима для взлома.
  • Технология все еще находится в зачаточном состоянии, и потребители могут инвестировать в систему, которая становится отказаться от ПО. В 2014 году Google купил компанию по продаже системы домашней автоматизации Revolv Hub, интегрировал ее с Гнездо а в 2016 году отключил серверы, от которых зависел Revolv Hub, сделав оборудование бесполезным.[21]

В 2011, Microsoft Research обнаружили, что домашняя автоматизация может включать высокую стоимость владения, негибкость взаимосвязанных устройств и плохую управляемость.[22] При проектировании и создании системы домашней автоматизации инженеры принимают во внимание несколько факторов, включая масштабируемость, степень контроля и управления устройствами, простоту установки и использования для потребителя, доступность, скорость, безопасность и способность диагностировать проблемы.[23] Результаты iControl показали, что потребители отдают предпочтение простоте использования, а не техническим инновациям, и хотя потребители признают, что новые подключенные устройства обладают беспрецедентным преимуществом, они еще не совсем готовы использовать их в своих собственных домах.[24]

Исторически системы продавались как законченные системы, где потребитель полагался на одного поставщика для всей системы, включая оборудование, протокол связи, центральный концентратор и пользовательский интерфейс. Однако сейчас есть открытое оборудование и программное обеспечение с открытым исходным кодом системы, которые можно использовать вместо проприетарного оборудования или вместе с ним.[22] Многие из этих систем взаимодействуют с потребительской электроникой, такой как Arduino или Raspberry Pi, которые легко доступны в Интернете и в большинстве магазинов электроники.[25] Кроме того, устройства домашней автоматизации все чаще взаимодействуют с мобильными телефонами через Bluetooth, что делает их доступнее и удобнее для пользователя.[8]

Критика и споры

Домашняя автоматизация страдает от фрагментация платформы и отсутствие технические стандарты[26][27][28][29][30][31] ситуация, когда разнообразие устройств домашней автоматизации, как с точки зрения аппаратных вариаций, так и различий в программном обеспечении, работающем на них, делает задачу разработки приложений, которые согласованно работают между различными несовместимыми технологиями экосистемы жесткий.[32] Клиенты могут сомневаться в том, что ставят свое будущее Интернета вещей на проприетарное программное обеспечение или аппаратные устройства, использующие проприетарные протоколы которые могут исчезнуть или стать трудными для настройки и соединения.[33]

Природа устройств домашней автоматизации также может быть проблемой для безопасность, безопасность данных и конфиденциальность данных, поскольку исправления ошибок, обнаруженных в основной операционной системе, часто не достигают пользователей старых и недорогих устройств.[34][35] Одна группа исследователей утверждает, что неспособность поставщиков поддерживать старые устройства исправлениями и обновлениями делает более 87% активных устройств уязвимыми.[36][37]

Обеспокоенность вызывают арендаторы, арендующие квартиры у домовладельцев, которые решают модернизировать квартиры с помощью технологий умного дома.[38] Эти проблемы включают слабые беспроводные соединения, которые делают дверь или устройство непригодными для использования или непрактичными; безопасность дверных кодов, хранимых домовладельцем; и потенциальное вторжение в частную жизнь, связанное с подключением технологий умного дома к домашним сетям.

Исследователи также провели исследования пользователей, чтобы определить, какие препятствия для потребителей возникают при интеграции устройств или систем домашней автоматизации в их повседневный образ жизни. Один из основных выводов касался простоты использования, поскольку потребители, как правило, предпочитают решения «plug and play», а не более сложные установки.[39] Одно исследование показало, что в ментальных моделях, созданных пользователями относительно того, как на самом деле работают устройства, есть большие пробелы.[39] В частности, результаты показали, что было много недоразумений, связанных с тем, где хранятся данные, собранные интеллектуальными устройствами, и как они используются.[39] Например, в настройке интеллектуального освещения одна из участниц думала, что ее iPad напрямую взаимодействует со светом, давая ему команду либо выключиться, либо включить.[39] На самом деле iPad отправляет сигнал в облачную систему, которую использует компания (в данном случае Hue Bridge), которая затем передает сигнал непосредственно на устройство.[39]

В целом, эта область все еще развивается, и природа каждого устройства постоянно меняется. В то время как технологи работают над созданием более безопасных, оптимизированных и стандартизированных протоколов безопасности, потребители также должны больше узнать о том, как работают эти устройства и какие последствия может иметь их размещение в своих домах. В настоящее время рост этой области ограничен не только технологией, но и способностью пользователя доверять устройству и успешно интегрировать его в свою повседневную жизнь.

Влияние

Использование домашней автоматизации может привести к более эффективным и интеллектуальным методам энергосбережения.[40] Интегрируя информационные и коммуникационные технологии (ИКТ) с системами возобновляемой энергии, такими как солнечная энергия или энергия ветра, дома могут автономно принимать решения о том, следует ли хранить энергию или расходовать ее для данного устройства,[40] что приводит к общему положительному воздействию на окружающую среду и снижению счетов за электроэнергию для потребителей, использующих систему. Для этого исследователи предлагают использовать данные датчиков об активности потребителей в доме, чтобы предугадывать потребности потребителей и уравновешивать их с потреблением энергии.[41]

Кроме того, домашняя автоматизация имеет большой потенциал в отношении безопасности семьи. Согласно опросу 2015 года, проведенному iControl, основными факторами спроса на интеллектуальные и подключенные устройства являются, во-первых, «личная и семейная безопасность», а во-вторых, «стремление к экономии энергии».[42] Домашняя автоматизация включает в себя множество интеллектуальных систем безопасности и систем наблюдения. Это позволяет потребителям следить за своими домами, когда они находятся в отъезде, и предоставлять надежным членам семьи доступ к этой информации в случае, если что-то случится.

Галерея

  • Патч-панель отечественная, неструктурированная.

  • Автоматика скважин и подкачивающих насосов

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Хилл, Джим (12 сентября 2015 г.). «Умный дом: глоссарий для недоумевших». Т3. Получено 27 марта 2017.
  2. ^ «Исследования и рынки: глобальный рынок домашней автоматизации и управления 2014-2020 - управление освещением, безопасность и контроль доступа, анализ управления HVAC в отрасли стоимостью 5,77 миллиардов долларов». Рейтер. 2015-01-19. Архивировано из оригинал на 2016-05-05.
  3. ^ Домашняя автоматизация и электромонтаж (1-е изд.). Нью-Йорк: McGraw-Hill / TAB Electronics. 1999-03-31. ISBN  978-0-07-024674-4.
  4. ^ Рай, Дэйв (октябрь 1999). «Моя жизнь в X10». Электронный журнал индустрии AV и автоматизации. Электронный журнал индустрии AV и автоматизации. Архивировано из оригинал 30 сентября 2014 г.. Получено 8 октября, 2014.
  5. ^ «В этом году в США установлено 1,5 миллиона систем домашней автоматизации». www.abiresearch.com. Получено 2016-11-22.
  6. ^ «Умный дом - США | Прогноз рынка Statista». Statista. Получено 2019-11-07.
  7. ^ Каккавале, Майкл. «Влияние цифровой революции на индустрию умного дома». Forbes. Получено 2019-11-07.
  8. ^ а б Mandula, K .; Parupalli, R .; Murty, C. A. S .; Magesh, E .; Лунагария Р. (декабрь 2015 г.). «Мобильная домашняя автоматизация с использованием Интернета вещей (IoT)». 2015 Международная конференция по контролю, приборостроению, связи и вычислительным технологиям (ICCICCT): 340–343. Дои:10.1109 / ICCICCT.2015.7475301.
  9. ^ Превиль, Чери (26 августа 2013 г.). «Управляйте своим замком: последние достижения в области домашней автоматизации HVAC». ACHRNews. ACHRNews. Получено 15 июн 2015.
  10. ^ Асадулла, Мухаммад (22 декабря 2016 г.). «Обзор систем домашней автоматизации». Документ конференции. IEEE. Дои:10.1109 / ICRAI.2016.7791223.
  11. ^ Jin, M .; Jia, R .; Спанос, К. (01.01.2017). «Виртуальное определение занятости: использование интеллектуальных счетчиков для определения вашего присутствия». IEEE Transactions по мобильным вычислениям. PP (99): 3264–3277. arXiv:1407.4395. Дои:10.1109 / TMC.2017.2684806. ISSN  1536-1233.
  12. ^ Jin, M .; Bekiaris-Liberis, N .; Еженедельно, К .; Spanos, C.J .; Байен, А. М. (01.01.2016). «Обнаружение присутствия через зондирование окружающей среды». IEEE Transactions по науке и технике автоматизации. PP (99): 443–455. Дои:10.1109 / TASE.2016.2619720. ISSN  1545-5955. S2CID  4600376.
  13. ^ Бергер, Ларс Т .; Швагер, Андреас; Пагани, Паскаль; Шнайдер, Даниэль М. (февраль 2014 г.). Приложения Smart Grid, связь и безопасность. Устройства, схемы и системы. CRC Press. ISBN  978-1-4665-5752-9.
  14. ^ «Советы: интеллектуальные устройства | Министерство энергетики». energy.gov. Архивировано из оригинал на 2015-09-29. Получено 2016-04-20.
  15. ^ Гриффитс, Мелани (июнь 2016 г.). «Умный Дом Безопасность». Домостроение и ремонт. Получено 27 февраля 2012.
  16. ^ "Nest Protect | Дымовая и CO-сигнализация - Новости потребителей". www.consumerreports.org. Получено 2016-04-20.
  17. ^ "Nest Protect | Дымовая и углекислотная сигнализация - Consumer Reports News". Получено 2016-11-22.
  18. ^ "Sure Flap - Скоро появится Smart Cat Flap! - Новости - Умный дом, вундеркинды". Гики умного дома. 2017-04-06. Получено 2017-08-11.
  19. ^ Камель Булос, Магед Н; Аль-Шорбаджи, Наджиб М. (2014). «Об Интернете вещей, умных городах и здоровых городах ВОЗ». Международный журнал географии здоровья. 13 (1): 10. Дои:10.1186 / 1476-072x-13-10. ЧВК  3987056. PMID  24669838.
  20. ^ «Лучшая система домашней автоматизации - отчеты потребителей». Получено 2016-11-22.
  21. ^ "Материнская компания Google намеренно отключает некоторые старые устройства умного дома своих клиентов". Business Insider. Получено 2016-11-22.
  22. ^ а б Brush, A.J .; Ли, Бонгшин; Махаджан, Ратул; Агарвал, Шарад; Сарою, Стефан; Диксон, Колин (01.05.2011). «Домашняя автоматизация в дикой природе: проблемы и возможности». Microsoft Research.
  23. ^ Sriskanthan, N .; Tan, F .; Каранде, А. (август 2002 г.). «Система домашней автоматизации на базе Bluetooth». Микропроцессоры и микросистемы. 26 (6): 281–289. Дои:10.1016 / S0141-9331 (02) 00039-X.
  24. ^ «Отчет о состоянии умного дома в 2015 году» (PDF). iControl Networks. Дата обращения 05.11.2020. Проверить значения даты в: | дата доступа = (Помогите)
  25. ^ Раут, Кширод Кумар; Маллик, Самучита; Мишра, Сивкуинар (июль 2018). «Разработка и внедрение прототипа системы автоматизации умного дома на основе Интернета вещей». Международная конференция по последним инновациям в электротехнике, электронике и коммуникационной технике, 2018 г. (ICRIEECE). Бхубанешвар, Индия: IEEE: 67–72. Дои:10.1109 / ICRIEECE44171.2018.9008410. ISBN  978-1-5386-5995-3.
  26. ^ «Эксперты IoT обеспокоены фрагментацией - Mobile World Live». Мобильный мир Live. 2016-02-25. Получено 2016-11-22.
  27. ^ «Фрагментация - враг Интернета вещей | Qualcomm». Qualcomm. 2016-02-19. Получено 2016-11-22.
  28. ^ «Интернет вещей: возможности и проблемы для полупроводниковых компаний». McKinsey & Company. Получено 2016-11-22.
  29. ^ «Интернет вещей приводит к фрагментации платформы» (PDF). Получено 2018-03-19.
  30. ^ https://www.w3.org/Talks/2016/04-27-countering-fragmentation.pdf Противодействие фрагментации с помощью сети вещей
  31. ^ Стив Ковач (30 июля 2013 г.). «Отчет о фрагментации Android». Business Insider. Получено 19 октября, 2013.
  32. ^ "Кому нужен Интернет вещей?". Linux.com | Источник информации о Linux. Получено 2016-11-22.
  33. ^ «21 проект с открытым исходным кодом для Интернета вещей». Linux.com | Источник информации о Linux. Получено 2016-11-22.
  34. ^ Франчески-Биккьераи, Лоренцо. «Прощай, Android». Материнская плата. Порок. Получено 2 августа, 2015.
  35. ^ Кингсли-Хьюз, Адриан. "Руководство по выживанию ядовитого хищника". ZDnet. Получено 2 августа, 2015.
  36. ^ Тунг, Лиам (2015-10-13). «Безопасность Android -« рынок лимонов », который оставляет 87% уязвимых». zdnet.com. ZDNet. Получено 2015-10-14.
  37. ^ Thomas, Daniel R .; Бересфорд, Аластер Р .; Райс, Эндрю (2015). Материалы 5-го ежегодного семинара ACM CCS по безопасности и конфиденциальности в смартфонах и мобильных устройствах - SPSM '15 (PDF). Компьютерная лаборатория Кембриджского университета. С. 87–98. Дои:10.1145/2808117.2808118. ISBN  978-1-4503-3819-6. S2CID  14832327. Получено 2015-10-14.
  38. ^ Нг, Альфред. «Ваш домовладелец превращает вашу квартиру в умный дом. Что теперь?». CNET. Получено 2020-10-02.
  39. ^ а б c d е Кааз, Ким Дж .; Хоффер, Алекс; Саейди, Махса; Сарма, Анита; Бобба, Ракеш Б. (октябрь 2017 г.). «Понимание представлений пользователей о конфиденциальности и проблемах настройки домашней автоматизации». Симпозиум IEEE 2017 по визуальным языкам и человеко-ориентированным вычислениям (VL / HCC). Роли, Северная Каролина: IEEE: 297–301. Дои:10.1109 / VLHCC.2017.8103482. ISBN  978-1-5386-0443-4.
  40. ^ а б Risteska Stojkoska, Biljana L .; Триводалиев, Кире В. (январь 2017 г.). «Обзор Интернета вещей для умного дома: проблемы и решения». Журнал чистого производства. 140: 1454–1464. Дои:10.1016 / j.jclepro.2016.10.006.
  41. ^ Heierman, E.O .; Кук, Д.Дж. (2003). «Улучшение домашней автоматизации за счет выявления регулярно встречающихся моделей использования устройств». Третья международная конференция IEEE по интеллектуальному анализу данных. Мельбурн, Флорида, США: IEEE Comput. Soc: 537–540. Дои:10.1109 / ICDM.2003.1250971. ISBN  978-0-7695-1978-4.
  42. ^ Кааз, Ким Дж .; Хоффер, Алекс; Саейди, Махса; Сарма, Анита; Бобба, Ракеш Б. (октябрь 2017 г.). «Понимание представлений пользователей о конфиденциальности и проблемах настройки домашней автоматизации». Симпозиум IEEE 2017 по визуальным языкам и человеко-ориентированным вычислениям (VL / HCC). Роли, Северная Каролина: IEEE: 297–301. Дои:10.1109 / VLHCC.2017.8103482. ISBN  978-1-5386-0443-4.

внешняя ссылка